創(chuàng)新點(diǎn)
關(guān)鍵詞 1,6-二烯，多取代哌啶，可見(jiàn)光，有機(jī)染料eosin Y，硅自由基
圖1. 1,6-氮雜二烯經(jīng)硅自由基加成環(huán)化形成全順式取代哌啶的新方法（R取代基為烷基、環(huán)烷基或氧雜/氮雜環(huán)烷基；EWG基團(tuán)為氰基或酯基）。
哌啶是一種六元含氮雜環(huán)，是眾多天然生物堿、藥物、香料和農(nóng)藥分子的重要結(jié)構(gòu)單元。從非環(huán)狀底物合成多取代哌啶是一種高度原子經(jīng)濟(jì)性的構(gòu)環(huán)策略，但有效控制哌啶環(huán)上多個(gè)取代基團(tuán)的相對(duì)立體化學(xué)則是合成化學(xué)中的挑戰(zhàn)性課題。目前針對(duì)1,6-二烯自由基型成環(huán)反應(yīng)主要集中在五元環(huán)產(chǎn)物的形成，而形成六元環(huán)產(chǎn)物的反應(yīng)研究則相對(duì)較少。 南京大學(xué)姚祝軍、王少仲、梁勇研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)選擇性調(diào)控1,6-二烯的烯鍵性質(zhì)，連接鏈和自由基試劑，成功實(shí)現(xiàn)了一種由可見(jiàn)光驅(qū)動(dòng)、有機(jī)染料曙紅（eosin Y）催化的氮雜1,6-二烯的硅自由基加成及隨后串聯(lián)6-exo-trig環(huán)化形成多取代哌啶的新方法。該反應(yīng)形成的哌啶產(chǎn)物的3,4,5-位取代基團(tuán)（包括硅基、氰基（酯基）、（環(huán)）烷基）的相對(duì)立體化學(xué)為全順式（all-cis）構(gòu)型。同時(shí)，新方法具有條件溫和、非對(duì)映選擇性高（d.r值達(dá)20/1）、100%原子經(jīng)濟(jì)性等優(yōu)點(diǎn)。密度泛函理論（DFT）計(jì)算解釋了這個(gè)較為特殊的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，硅自由基與缺電子烯烴加成反應(yīng)的化學(xué)選擇性、親電性碳自由基與中性烯烴分子內(nèi)6-exo-trig成環(huán)反應(yīng)的立體選擇性，以及中性烯烴的幾何構(gòu)型和EWG基團(tuán)空間體積效應(yīng)都對(duì)哌啶產(chǎn)物的非對(duì)映選擇性產(chǎn)生了影響。其中，硅自由基加成后形成的中間體，當(dāng)C4位是體積較小的EWG基團(tuán)（氰基，甲酯基）處于直立鍵位置時(shí)，其六元環(huán)狀椅式過(guò)渡態(tài)的能量相對(duì)最低，導(dǎo)致后續(xù)的分子內(nèi)自由基環(huán)化形成了不同尋常的全順式多取代吡啶。
圖2. DFT過(guò)渡態(tài)能量計(jì)算
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/chem.201903440
